1 引言

温度变化是气候研究中的基础性问题，20世纪50年代之前就已展开了关于半球及全球温度变化的研究。Mitchell (1961)在20世纪60年代建立了较可靠的近百年半球及全球平均气温序列，分析出近百年来全球气候有变暖趋势(Mitchell, 1961；唐国利等，2009)。IPCC(2013)第五次报告结果显示，结合全球海洋和陆地地表温度数据，全球平均地表温度在1901~2012年间上升了0.89 ℃，特别是欧亚大陆中高纬地区地表温度上升幅度可达1.5 ℃，其中冬季气温的变化较显著。冬季气温的演变是一个非常复杂的问题，其与大气环流联系密切，东亚冬季风作为欧亚大陆中高纬地区大气环流的主要影响因子，与青藏高原冬季降雪存在显著相关(王澄海等，2015)。东亚冬季风强度变化可引起中国冬季气温一致性变化，其路径变化往往对应着气温南北反相变化(陈文等，2013)。而北极涛动(Arctic Oscillatio, AO)、北大西洋涛动(North Atlantic Oscillation, NAO)等北半球大尺度环流型异常可改变西伯利亚高压的范围及强度，进而改变东亚冬季风的路径和强度，从而对冬季气温产生影响(Walker, 1923；王永波和施能，2001；Gong and Ho, 2003；琚建华等，2004)。研究也指出，南极涛动异常也与欧亚冬春季气温联系密切，冬季南极涛动异常可通过两半球的经向遥相关型影响东亚局地环流，在南极涛动强年，欧亚大陆西风偏强，东亚冷空气强度减弱，冬季气温增高。同时，冬春季南极涛动变化引起的大气环流改变也会影响春季沙尘天气发生的频次(Fan and Wang, 2004；范可和王会军，2006)。外强迫因子(海冰、积雪面积、海表面温度等)变化也可影响冬季气温。如秋季北极海冰的减少可改变极区大气环流使得欧亚大陆冬季气温偏低(Honda et al., 2009；Jaiser et al., 2012；Outten and Esau, 2012；Hopsch et al., 2012)。El Niño年，赤道东太平洋海表面温度正异常促使中国东部冬季温度异常升高，出现暖冬，也即海表面温度的变化对中国冬季温度有一定影响(Wu and Cubasch, 1987；Zhang et al., 1996；Wang et al., 2012)。由此可见，冬季气温会受到大气环流和外强迫因子(积雪、海温、海冰)的共同影响，从而表现为多尺度、多区域的复杂演变特征。

随着对冬季气候的深入认识，研究结果显示，在全球变暖背景下，近百年来东亚地区冬季气温主要有两种变化类型：一类为西南—东北反相变化，另一类为40°N以南气温一致变化型(范可和刘辉，2013)；中国冬季气温年代际变化主要也可分为两类模态，一种表现为全国范围一致降温或升温。第二类为南北地区气温的反相变化(康丽华等，2006；韦玮等，2014)。研究也认为(韦玮等，2014)，中国地区前冬、后冬气温存在着显著的年际变化特征，不同演变模态对应着不同的大气环流背景。中国冬季气温除了在时空分布上显示出年际、年代际变化特征，其季节内也存在着明显的年际、年代际差异(谢庄和曹鸿兴，1996；黄嘉佑和胡永云，2006；黄琦，2007)。

研究也表明，除了中国冬季气温存在南北反相变化的特点，欧亚大陆冬季气温也同样存在南、北反相变化。何金海等(2015)利用1979~2012年的欧洲中期数值预报中心2 m气温资料(ERA_Interim)，分析了年代际和年际时间尺度上秋季北极海冰与欧亚冬季气温的联系，认为在年代际尺度上，北极秋季海冰偏少对应冬季欧亚大陆中高纬高压异常，从而利于北极冷空气南侵；年际尺度上，北冰洋西南边缘的巴伦支海、喀拉海和拉普捷夫海西部的海冰偏少将引发冬季北大西洋涛动负位相，导致欧亚大陆中高纬气温偏低。由此可见，秋季北极海冰减少将对欧亚大陆冬季气温产生影响。

本文利用NASA戈达德空间研究所1961~2015年GISS (Goddard Institute for Space Studies)的地表温度资料，对欧亚大陆冬季地表温度的时空分布特征进行分析，探讨大气环流异常和外强迫因子(海冰和海温)与欧亚大陆冬季地表温度南北反相变化之间的联系。加深认识了欧亚大陆冬季温度的变化特征及可能的机理，为提高冬季气候的预测水平提供参考依据。

2 资料及研究方法

本文使用的地表温度数据为GISS 2°(纬度)×2°(经度)月平均地表温度距平场资料，该数据中的气候平均值以1951~1980年为基准，时段为1880年1月至2016年4月。海冰资料采用美国国家冰雪数据中心(NSIDC)提供的1979~2015年9月、10月北极海冰面积(Sea Ice Extent)观测资料，其分辨率为25 km。海温资料采用日本气象厅(JMA)提供的1°(纬度)×1°(经度)全球月平均海表面温度资料。大气环流数据为NCEP/NCAR提供的全球月平均再分析资料(Kalnay et al., 1996)，包括200 hPa纬向风、500 hPa高度场及海平面气压场，该资料垂直方向上等压面共有17层，其要素的格点分辨率均为2.5°(纬度)×2.5°(经度)。文中大气环流场的距平值计算以1981~2000年气候态平均值为基准，冬季指当年12月至次年2月。北大西洋海温三极子指数采用中国气象局国家气候中心的数据(http://cmdp.ncc-cma.net[2016-10-15])。

为研究欧亚大陆冬季地表温度的时空分布特征，本文使用经验正交分解(Empirical Orthogonal Function, EOF)方法对欧亚大陆冬季地表温度的时空变化进行分析。分析中，本文用标准化后的1961~2015年欧亚大陆冬季地表温度EOF时间序列，回归到原温度距平场来代替EOF空间场，并使用t检验进行了显著性检验。

3 欧亚大陆冬季地表温度时空变化特征及季节内的持续性

为了揭示冬季欧亚大陆季节内地表温度的时空分布特征，对1961~2015年冬季(12月至次年2月)的地表温度分别进行EOF分解。由图 1、2可知，冬季三个月前两个模态的解释方差之和均接近50%，这表明温度场收敛性快，且在空间上的一致性较好。第一模态(图 1a、1b、1c)揭示出欧亚大陆冬季地表温度大范围一致变化特征，反映出冬季欧亚大陆在来自北极的冷空气控制之下，40°N以北区域(欧洲和西伯利亚)地表温度变化具有较高的一致性，通过了95%的显著性检验。图 1d、1e、1f给出了对应的时间序列演变，结合11年滑动平均曲线可以看出，1、2月地表温度的时间系数(Principal Component 1, PC1)(图 1e、1f)在1985年前后存在一次明显的年代际转变；而12月PC1(图 1 d)的年际变化较明显，反映出前冬(12月)冷空气活动的年际变化大。由时间变化(图 1e、1f)和空间分布(图 1b、1c)可知，欧亚大陆40°N以北地区1、2月地表温度在1985年前后经历了一次显著的转变，转换前地表温度偏冷，之后转为偏暖。

图 2为1961~2015年欧亚大陆冬季地表温度第二模态空间分布及其对应的时间系数PC2。12月第二模态的解释方差为15.9%，12月的空间分布场(图 2a)反映出欧亚大陆冬季地表温度大致以55°N为界呈现出南北反相变化，欧亚大陆北部地表温度以正异常为主，中亚及东亚地区为负异常区，尤其在中亚地区负异常最为明显。1月第二模态空间分布(图 2b)与12月相似，欧亚大陆地表温度南北反相变化特征明显，解释方差为15.2%；欧亚大陆中部通过显著性检验的区域相比12月略有减小，而55°N以北地区显著性的范围有所增加，也即温度变化剧烈的范围更广。2月的第二模态空间分布型(图 2c)与12月、1月一致，呈现出南北反相变化特征；不同的是，该月55°N以北地区为负异常区，中亚及中国大部分地区为正异常区，且该月欧亚大陆中部通过显著性检验的地区相比前两个月略有增加，表明温度变化剧烈的区域更广。

冬季三个月地表温度第二模态的时间系数PC2(图 2d、2e、2f)与PC1一样，也存在年代际变化。结合11年滑动平均曲线可以看出，12月第二模态时间系数PC2(图 2d)大致以1976年、2000年为正、负分界点，1976年之前PC2以正值为主，1976~2000年以负值为主，2000年之后又转为正值。1月PC2(图 2e)的变化与12月相似，但正负分界的时间点略有不同。2月PC2(图 2f)则在1990年以前以负值为主，之后转为正值。结合空间分布(图 2a、2b、2c)可知，12月至次年1月，欧亚大陆55°N以北区域在1976年之前、2000年以后以偏暖为主，中亚及中国大部分地区偏冷，1976~2000年亚洲中部地区偏暖，55°N以北地区偏冷。2月，55°N以北地区在1990年之前地表温度偏暖，亚洲中部地区偏冷，1990年之后，55°N以北地表温度转为偏冷，亚洲中部地表温度以偏暖为主。

以上结果表明，欧亚大陆冬季地表温度EOF第二模态存在近似南北反相变化的特征，其分界线约在55°N左右。冬季各月地表温度的南北反相变化皆存在明显的年代际变化特征。此外，2月地表温度偏冷、偏暖的时间段与12月、1月不同，表明第二模态冬季地表温度年代际变化也存在明显的季节内差异。事实上，近年的观测也表明，冬季地表温度在季节内尺度上会出现季节内突变，其月际持续性并不好，如2001年12月中国全国一致偏冷而1月和2月转为全国性偏暖(韦玮等，2014)。为了进一步考察欧亚大陆冬季地表温度变化在季节内的持续性，图 3给出了1961~2015年12月与1月、12月与2月、1月与2月地表温度的相关系数分布。从图 3a中可以看出，12月与1月在(40°N~70°N，0°~80°E)区域及欧亚大陆南部(西西伯利亚平原、东欧平原、阿拉伯半岛、印度半岛、中南半岛及中国东北部)呈正相关且通过了90%的显著性检验，表明这些地区的地表温度的持续性好。其余地区地表温度的持续性则较差。值得注意的是，中国东部长江中下游地区呈现负相关，这可能是由于该地区12月仍在海洋气团的控制下，使其与1月的地表温度表现出反相变化。12月与2月(图 3b)相比12月与1月(图 3a)，欧亚大陆地表温度整体的相关性更差，欧亚大陆通过显著性检验的正相关区范围明显缩小，显著正相关区主要集中在西伯利亚和欧洲西部。与前面两种情形不同，1月与2月(图 3c)两月间的地表温度则表现出很好的持续性，显著正相关区相比图 3a、3b显著增加。由此可见，欧亚大陆近50年(1961~2015年)来12月与1月地表温度整体上呈正相关，但在中国地区的持续性并不好；1月和2月地表温度在欧亚大陆，包括中国地区的绝大部分地区呈显著正相关，表明1~2月地表温度的持续性和一致性较好。而12月与2月欧亚大陆地表温度整体的相关性较差，表明地表温度变化的持续性大约在一个月左右，这可能与冬季大气环流的演变有关。

4 欧亚大陆冬季地表温度反相变化的年代际变化特征

图 1揭示的20世纪80年代中期欧亚大陆冬季地表温度EOF第一模态在40°N以北地区由整体偏冷转为偏暖，这一现象与东亚冬季风在20世纪80年代中期发生年代际减弱是相互对应的(Wang et al., 2009；Wang and Chen, 2014)。图 1a、1b、1c揭示出，EOF第一模态中欧亚大陆40°N以北地表温度变化一致。第二模态(图 2a、2b、2c)揭示出欧亚大陆冬季地表温度以55°N为界，呈现南北反相变化的特征。为了进一步分析地表温度南北反相变化的特征，将欧亚大陆冬季3个月的平均地表温度进行EOF分解。从第二模态(图 4)中挑选出地表温度年际变化异常值最大(小)的区域作为正、负中心(取温度异常值小于－1 ℃的区域为负中心，大于1 ℃的区域为正中心)，将地表温度正、负中心的差定义为北半球欧亚大陆冬季地表温度南北反相变化指数(I)：

$ I = {T_{\rm{N}}} - {T_{\rm{S}}}, $

(1)

其中，T_N为正中心地表温度序列，T_S为负中心地表温度序列。图 5a、5b、5c给出了欧亚大陆冬季三个月地表温度区域平均的南北反相变化指数的年际演变。可以看出，12月和1月在1965~1976年间以正异常为主，1980~2000年为负异常，2001~2014年再次变为正异常(图 5a、5b)；2月在1965~1976年、1981~1992年以正异常为主，1993~2008年转为负(图 5c)。这表明，欧亚大陆冬季地表温度南北反相变化存在明显的年代际特征，这和图 2的分析结果相一致。前冬(12月、1月)和后冬(2月)在1980~2000年变化相反，在2000年后，2月的变化明显滞后于12月、1月的变化，也表明了地表温度持续性的变化特征。

为进一步分析地表温度南北反相变化的特征，根据第二模态冬季地表温度南北反相变化明显的区域(图 4b黑框区域)，统计出第二模态冬季正、负中心处55年(1961~2015年)间地表温度的反号次数、反号率(表 1)。由表 1可知，1961~2015年冬季地表温度在正、负中心处的反号率在40%左右，冬季欧亚大陆南、北部地表温度约有18年是反相变化的，表明冬季地表温度南北反相变化特征明显。其次，冬季三个月地表温度的反号率、反号次数呈现出明显的年代际变化；进一步的，我们对冬季各月南北反相变化指数做MK突变点检验，结果与上述时段划分基本一致(图略)。这也从侧面验证了冬季地表温度南北反相变化指数具有年代际变化的特征。

5 冬季欧亚大陆地表温度南北反相变化的大气环流背景

研究表明，欧亚大陆中高纬度大气环流异常(郭其蕴，1994；武炳义和黄荣辉，1999；龚道溢，2000；王澄海等，2015)是导致冬季地表温度异常变化的最直接因子。为了分析冬季欧亚大陆地表温度南北反相变化的大气环流背景，我们结合图 5中冬季3个月I的11年滑动平均曲线划分时间段，将1961~2015年大致分为3个时间段(12月和1月取以下年份：1965~1976年、1980~2000年、2001~2014年；2月取以下年份1965~1976年、1981~1992年、1993~2008年)，考察北半球大气环流的年代际变化特征发现，冬季3个月各阶段的时间跨度都在10年左右，表明欧亚大陆地表温度南北反相变化存在年代际特征。由于12月和1月的特征基本相似，因此只给出了1月和2月的大气环流特征图为代表；为了分析全球变暖在欧亚大陆地表温度南北反相变化中的效应，分别给出了1980~2000年和2001~2014年与1965~1976年的差值场及其显著性检验。

图 6给出了1月1980~2000年与1965~1976年200 hPa纬向风、500 hPa位势高度场，海平面气压场的差值场，并进行了t检验。图 6a是1980~2000年相对1965~1976年的差值分布，由图可知，显著区主要位于20°N~45°N间的大洋上。也即地表温度南北反相变化对应的200 hPa纬向风差异最为显著的区域在副热带急流的平均位置处，表明副热带急流位置和强度变化与欧亚大陆地表温度南北反相变化关系密切。图 6b是500 hPa位势高度差值场，差值显著区基本与定常行星波多年平均位置(冬三夏四)相对应，其中欧亚大陆差异显著区主要对应青藏高原北部脊。相比1965~1976年，1980~2000年欧洲浅槽加深，青藏高原北部脊加强，斯堪的纳维亚半岛在高纬度冷空气的控制之下，地表温度偏低，中亚地区(30°N~60°N，55°E~105°E)受到脊后西南气流影响地表温度偏高。这表明1980~2000年相比1965~1976年，欧亚大陆西北部偏冷的程度要比南部更大，地表温度南北反相变化更剧烈。一方面，这表明北半球冬季对流层中层槽脊系统存在年代际变化特征；另一方面也反映出欧亚大陆地表温度的南北反相变化与500 hPa的平均槽脊位置相联系。对流层下层的海平面气压差值场(图 6c)的显著区基本与500 hPa位势高度场相重合，主要表现在西伯利亚高压位置及强度的变化，冬季，欧亚大陆的温度变化受西伯利亚高压强度直接控制，这和已有的研究及观测相一致。

图 6d-6f给出了1月2001~2014年与1965~1976年200 hPa纬向风、500 hPa位势高度场、海平面气压场的差值场及其显著性检验。可以看出，和图 6a-6c相似，200 hPa纬向风差值场的显著区位于副热带急流平均位置(图 6d)。500 hPa位势高度差值场的分布(图 6e)与图 6b相似，对应着定常行星波多年平均的形态("冬三")中槽脊的位置；欧洲海平面气压差值场显著区(图 6f)相比图 6c明显减少。这表明，进入21世纪，随着全球气温的上升，北半球高、低空行星尺度的高低压系统和西风带长波与1965~1976年的差异相比1980~2000年要小，是否与"全球增暖停滞"有关，需要进一步研究。

12月大气环流场的分布和1月相类似，主要环流系统的年代际变化和显著区域的变化基本一致。综合以上分析可看出，欧亚大陆地表温度的南北反相变化和北半球冬季对流层行星尺度的槽、脊系统活动及半永久性大气活动中心(西伯利亚高压)的年代际变化有着联系；二者之间都存在着显著的年代际变化。

2月，由于欧亚大陆地表温度南北反相变化指数的时段划分与12月、1月略有不同(图 7)。因此，该月1981~1992年与1965~1976年的对流层环流场的差值分布也与12月、1月存在差异。图 7a中200 hPa纬向风显著区主要位于40°N~50°N之间，与副热带急流平均位置相对应，反映出1981~1992年比1965~1976年的副热带急流强度有所减弱，或者位置偏南。500 hPa位势高度差值场(图 7b)的显著区主要位于青藏高原北部以及北美大陆东部，分别对应青藏高原脊和北美大槽的平均位置。类似地，海平面气压差值场(图 7c)，1981~1992年相对于1965~1976年的差异显著区位于东西伯利亚、欧洲以及亚洲大陆中部地区。1981~1992年相比于1965~1976年西伯利亚高压强度减弱，反映出相对于1965~1976年，1981~1992年欧亚大陆海平面气压分布更不利于高纬度冷空气南下，使得欧亚大陆地表温度南北反相变化更剧烈。这可能与近年来东亚冬季风的衰退相联系。1993~2008年与1965~1976年对流层上、中、下层的环流差值场(图 7d、7e、7f)分布特征与图 7a、7b、7c大致相同，200 hPa纬向风、500 hPa位势高度场、海平面气压场同样存在年代际变化特征。

上述分析表明，欧亚大陆冬季(12月至次年2月)在全球升温显著的1980年代以后，欧亚大陆北部比南部更冷，也即地表温度南北反相变化更明显，这与行星尺度的大气环流年代际变化相联系。

6 欧亚大陆冬季地表温度南北反相变化与外强迫因子的联系

欧亚大陆冬季地表温度南北反相变化除了与行星尺度大气环流联系密切外，还受到许多外强迫因子(如海冰、海温、积雪)的影响。研究表明，秋季北极海冰异常与冬季欧亚大陆低温天气有显著联系(Deser et al., 2004；何金海等，2015)。同样，通过海气相互作用，海温异常会导致大气环流异常进而对气候产生影响。

6.1 与秋季北极海冰的关系

研究表明，秋季北极海冰与北半球冬季地表温度联系密切(Francis et al., 2009；Honda et al., 2009；何金海等，2015)。为了分析秋季北极海冰面积对欧亚大陆冬季地表温度的影响，本文采用美国国家冰雪数据中心(NSIDC)提供的1979~2015年秋季北极海冰面积(9月、10月)资料，计算了秋季北极海冰面积与欧亚大陆冬季各月地表温度的相关系数(图 8)。图 8a-8c分别为去除趋势后的秋季北极海冰面积和欧亚大陆12月、1月、2月地表温度相关系数分布，反映的是在去除长期变化信号后，北极海冰面积与欧亚大陆冬季地表温度异常之间的相关关系。秋季北极海冰面积与欧亚大陆12月地表温度在中国华北和里海东部区域呈显著正相关(相关系数通过了90%的显著性检验)，而与欧亚大陆其余地区的地表温度相关较差(图 8a)。1月欧亚大陆地表温度和秋季北极海冰面积在(30°N~60°N，60°E~140°E)(包括蒙古和中国的东部、新疆地区)呈显著正相关(图 8b)。这表明秋季海冰面积减少可使欧亚大陆中部1月地表温度降低，从而加剧地表温度的南北反相变化；2月正相关区相比1月有所增加，表明秋季北极海冰面积对欧亚大陆2月地表温度的影响更大，其显著区主要集中在30°N~40°N纬度带上(图 8c)。综合来看，秋季北极海冰面积减少是欧亚大陆冬季地表温度偏低的主要原因之一，尤其在亚洲中东部地区正相关最显著，反映出秋季北极海冰面积和中亚及中国东部冬季地表温度之间存在本质和内在的正相关，且全球变暖对这种关系有着显著影响。在年际尺度上，北极海冰作为一个影响欧亚大陆冬季地表温度变化的外在因素，秋季北极海冰面积减少可使中亚及中国东部地区冬季地表温度偏低，从而加剧欧亚大陆冬季地表温度南北反相变化的程度。

6.2 与海温的关系

海温作为重要的大气外强迫因子与欧亚大陆冬季气候变化有着紧密的联系(李崇银，1989；Chen et al., 2000)。已有研究也表明，在全球变暖的背景下，北大西洋冬季海温异常可导致中国冬季气温异常(曲金华等，2006)，北太平洋冬季海温异常是引起中国冬季气温南北反相变化的一个因子(康丽华等，2009)。为分析欧亚大陆冬季地表温度南北反相变化与同期海温的关系，图 9给出了12月、1月、2月南北反相变化指数I与同期海温的相关系数分布图。从图 9a可看出，12月北大西洋显著相关区主要集中在美国东海岸的佛罗里达海峡东部以及非洲西海岸。尽管1月北大西洋通过显著性检验的区域较少(图 9b)，但2月北大西洋上由南到北呈现出了负、正、负相关分布型(图 9c)，这种分布型态与NAO强迫下形成的北大西洋三极子相似。这表明冬季北大西洋海温可能与同期欧亚大陆地表温度南北反相变化有一定联系。

为了分辨外强迫因素的影响，图 9d、9e、9f给出了去除线性趋势后冬季各月南北反相变化指数I与同期海温的相关系数分布图。由图 9d、9e、9f可见，其通过显著性检验的区域与图 9a、9b、9c基本一致，12月、2月北大西洋三极子相关分布型更显著(图 9d、9f)。也即12月、2月北大西洋海温三极子呈正位相(北大西洋中纬度海温偏高，高纬度和低纬度海温偏低)，对应欧亚大陆地表温度南北反相变化越显著。滤除全球变暖信号后，12月、2月南北反相变化指数I与北大西洋海温三极子依然存在着密切的联系，这说明12月、2月地表温度的南北反相变化与同期北大西洋海温三极子之间可能存在着本质的、内在的关系。我们也计算了NAT指数与地表温度南北反相变化指数I之间的相关系数。结果显示，12月、1月、2月欧亚大陆地表温度南北反相变化指数和NAT的相关系数分别为：r_NAT.12=0.2(~90%)、r_NAT.1=-0.1、r_NAT.2=0.31 (＞98%)，也说明北大西洋海温三极子与欧亚大陆冬季地表温度南北反相变化之间存在显著相关。

7 结论

本文分析了1961~2015年欧亚大陆冬季地表温度变化的时空分布特征，探讨了冬季欧亚大陆地表温度南北反相变化的年际、年代际特征及其对应的环流背景的异常特征，分析了欧亚大陆冬季地表温度南北反相变化与前期北极秋季海冰面积、同期海温之间的关系，得到如下初步结论：

(1) 欧亚大陆冬季40°N以北地表温度在空间上存在南北(大致以55°N为界线)反相变化的特征，且具有明显的年代际特征。

(2) 欧亚大陆12月与1月的地表温度存在着较好的持续性。尤其在较高纬度的(40°N~70°N，0°~80°E)范围内及欧亚大陆南部呈显著正相关，表明欧亚大陆大部分地区的地表温度具有较好的持续性；而在中国东南部，由于受到海洋气候的影响，地表温度在12月与1月之间呈现出显著负相关；1月和2月的地表温度在欧亚大陆基本呈显著正相关，而12月与2月欧亚大陆地表温度相关性较差。反映出地表温度的持续性大约在一个月之内。

(3) 欧亚大陆冬季地表温度南北反相变化的年代际变化与大气环流的年代际变化有着紧密联系。200 hPa急流位置、强度的变化，500 hPa北半球中高纬上"冬三夏四"环流型中的"冬三"行星尺度波异常，以及西伯利亚高压的异常与年代际尺度上欧亚大陆冬季地表温度南北反相变化相联系。

(4) 秋季北极海冰和海温是影响欧亚大陆冬季地表温度南北反相变化的外强迫因子。滤除由全球变暖引起的趋势信号后，秋季北极海冰与欧亚大陆(30°N~60°N，60°E~140°E)冬季地表温度都存在显著相关。海冰面积减小影响了冬季欧亚大陆大气环流，造成西伯利亚高压强度的异常，加剧了欧亚大陆地表温度南北反相变化。此外，冬季北大西洋海温"三极子"和欧亚大陆南北反相变化具有一定的关系。

本文采用EOF方法分析了欧亚大陆冬季地表温度年际异常的前两个模态，并以第二模态中冬季地表温度南北反相变化为主，分析了大气环流异常和外强迫因子(海冰、海温)与欧亚大陆冬季地表温度南北反相变化之间的联系。但深入的因果关系及机理还需进一步研究。